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COMPOSITION PLASTIQUE RENFERMANT DES RESINES
VINYLIQUES.
La présente invention concerne -les compositions plastiques renfermant des résines vinyliques, c'est-à-dire des résines produites par la polymérisation de certains composés vinyliques.
On connait différents types de résines vinyliques et on a proposé pour elles diverses applications. Jusqu'ici, les compositions plastiques préparées avec ces résines n'ont pas toujours donné également satisfaction. On a pro- posé de produire des résines vinyliques améliorées en po- lymérisant un mélange de composés vinyliques et en incorpo- /
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rant d'autres substances dans les résines. Par ces moyens, les résines vinyliques ont été, d'une manière générale, améliorées, mais on ne connait pas, jusqu'ici, de résines vinyliques possédant les qualités uniformes nécessaires pour en tirer des compositions plastiques à un prix de re- vient intéressant.
Le but principal de l'invention est la réalisation d'un type de résines vinyliques possédant, de manière uni- forme, les qualités requises pour la préparation de compo- sitions plastiques. Un autre but est la réalisation d'une composition susceptible d'être moulée renfermant des résines vinyliques, spécialement utilisable pour la fabrication des disques de phonographes ou autre reproducteurs des sons.
L'invention vise encore la production d'une composition plastique servant d'enduit de surface pour les murs et les planchers, ainsi que celle d'une matière, à l'épreuve de l'humidité, servant de garniture et d'isolant.
Les résines vinyliques utilisées dans la compo- sition plastique suivant l'invention, sont celles obtenues par la polymérisation simultanée (c'est-à-dire la poly- mérisation pendant qu'ils sont en contact mutuel) d'un halogénure de vinyle et d'un composé vinylique renfermant de l'oxygène. On préfère utiliser les résines vinyliques obtenues par polymérisation en contact mutuel de chlorure et d'acétate de vinyle en présence d'un catalyseur de poly- mérisation. Les proportions préférées de ces substances sont, en poids, 70 %, ou davantage, de chlorure de vinyle et 30 %, ou moins, d'acétate de vinyle. Dans toute la des- cription et le résumé qui suivent, le pourcentage de toutes les compositions suivant l'invention sera en poids.
Des expériences ont permis de constater que ces résines vinyliques conviennent le mieux pour obtenir les
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compositions plastiques suivant l'invention. Toutefois, toute résine vinylique obtenue par la polymérisation en contact mutuel de 70 %, ou plus, de chlorure de vinyle et de 30 %, ou moins, d'acétate de vinyle, ne convient pas pour servir dans les compositions plastiques suivant l'in- vention. Ces résines doivent, en outre, être à point de fusion élevé, peu solubles, dures, stables et résistantes à la chaleur. Afin de rendre ces compositions plastiques pratiquement utilisables au point de vue économique, il est nécessaire que les résines qu'elles contiennent soient de qualité uniforme en ce qui concerne les propriétés in- diquées ci-dessus.
Une résine vinylique uniforme de ce type peut être caractérisée par l'indication de son degré de solubilité dans certains solvants, du fait que cette pro- priété indique avec précision les autres propriétés de cette résine. En conséquence, la résine vinylique préférée pour la fabrication des compositions plastiques suivant l'in- vention est désignée comme une résine provenant de la poly- mérisation en contact mutuel de 70 %, ou davantage, de chlorure de vinyle et de 30 %, ou moins, d'acétate de vinyle, et soluble dans la proportion de moins d'environ 30 % dans le toluène froid (20 à 30 C).
On peut produire ce type préféré de résine en polymérisant les composés vinyliques ci-dessous mélangés dans les proportions indiquées, en présence d'un agent liqui- de convenable tel que les hydrocarbures paraffiniques ali- phatiques, les alcools aliphatiques, les cétones aliphati- ques, et d'un catalyseur convenable de polymérisation tel que le peroxyde de benzoyle, à des températures inférieures à 60 C. Le procédé de fabrication de ces résines vinyliques ne constitue pas une partie essentielle de la présente in- vention.
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Afin d'assurer la stabilité complète de la résine vinylique, il y a généralement avantage à ajouter à cette résine, une ou plusieurs substances stabilisatrices. D'une manière générale, les agents convenables de stabilisation sont basiques et ne provoquent pas de réaction acide ou d'oxydation. Les substances suivantes, données à titre d'ex- emple, constituent des stabilisateurs convenables :- savons de métaux alcalino-terreux, résinates, oxydes, hydrates et carbonates ; composés amino aromatiques insolubles dans l'eau, les autres amines ou l'ammoniaque et, d'une façon générale, leurs produits de substitution.
De manière plus spécifique, les stabilisateurs préférés sont le stéarate de calcium, la chaux, le produit de réaction de l'hydrate de calcium et de la résine copal de manille, l'éthyl toluidine, la benzidine, la tribenzyl amine et les éthanolamines. On a constaté que la préparation de compositions plastiques à base de résine vinylique, à coloration résistant à la lumière, est facili- tée, et que lescouleurs sont plus stables à la lumière, lorsque l'on incorpore dans la composition plastique de l'o- xyde de titanium ou du carbonate de calcium, ou les deux.
Les compositions plastiques de résines vinyliques peuvent être facilement préparées en couleurs fixes de toutes teintes en y ajoutant des produits tinctoriaux, des laques ou des pigments.
Les résines vinyliques décrites, pouvant être stabilisées et colorées de la façon désirée, sont les ma- tières de base des compositions plastiques suivant l'inven- tion. Certaines compositions plastiques nécessitent l'addi- tion de substances de remplissage. On a constaté que l'on peut utiliser, dans ce but, en proportions variables, des substances cellulosiques ou non, avec les résines vinyliques.
Par exemple, on peut utiliser la farine de bois, le liège, la bourre de coton, les déchets de coton et la pulpe de bois ;
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parmi les matières de remplissage non cellulosiques, on peut citer les barytes, la silice, le mica, l'amiante, le talc et la terre pourrie.
La plasticité de ces compositions, ainsi que leur flexibilité et leur élasticité peuvent être modifiées par l'addition de divers agents donnant de la plasticité ou modificateurs. Comme produits types, on peut citer les esters de l'acide phtalique, les dérivés halogénés du naphtalène, la cire carnauba, certaines fractions du caoutchouc, les dérivés du diphényl chloruré, ceux du tricrésyl, et les glycol esters.
Grâce à ces additions aux résines vinyliques, on peut obtenir une très grande variété de compositions plas- tiques suivant l'invention. La nature et les propriétés des produits plastiques dépendent du choix des constituants et de leurs proportions dans leur mélange avec les résines vinyliques.
D'une manière générale, les compositions plasti- ques convenant pour la fabrication d'objets moulés à chaud sont préparées en mélangeant environ 25 à 70 parties d'une substance formant la masse et 1 à 5 parties d'un agent donnant de la plasticité, à environ 75 à 30 parties de la résine vinylique choisie qui peut être colorée et stabilisée de la manière désirée. On peut modifier les compositions destinées au moulage en utilisant de plus grandes quantités de substances donnant de la plasticité et on peut, si on le désire, se servir de lubrifiants de moulage. Dans certains cas, on peut utiliser la résine sans adjonction de substances de remplissage pour fabriquer des objets moulés.
On peut, par exemple, se servir de cette résine sans substancesde remplissage, avec ou sans plastifiants, ou agents modifica- teurs, et avec les couleurs désirées, pour fabriquer des dentiers, etc...
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Dans un autre type de composition plastique, la substance de base est une résine vinylique du type préféré mélangée à une forte proportion d'une substance donnant de la plasticité. On peut réduire cette composition en feuilles minces et elle peut être utilisée comme matière d'emballage isolante et préservant de l'humidité. Son épaisseur peut varier entre environ 0,01 et 6,5 m/m, et la composition peut être, à volonté, colorée, opaque, transparente ou trans- lucide. Les feuilles sont très flexibles et, si l'on choisit des substances convenables pour donner de la plasticité, les compositions plastiques sont élastiques et flexibles sur une gamme étendue de températures y compris les basses températures, soit -10 C ou moins.
Cette composition peut être utilisée non seulement comme garniture protectrice ou ornementale mais également comme isolant électrique dans les câbles, les condensateurs et les tableaux de manoeuvre.
Si cette composition doit être utilisée pour les emballages, on peut augmenter la bonne impression qu'elle produit en incorporant dans la composition diverses subs- tances odoriférantes pour obtenir une matière d'emballage parfumée. On peut facilement la coller pour constituer des fermetures et des joints en l'amollissant au moyen d'un solvant approprié et en exerçant ensuite une pression.
Dans la composition flexible et plastique, on peut incorporer une substance de remplissage telle)que de la poussière de liège ou de l'amiante, et la fixer sur un support fibreux, par exemple, de la toile d'emballage, afin d'obtenir un produit analogue au linoleum convenant pour recouvrir les planchers et les murs. On peut fabriquer ce produit soit en pressant à chaud la composition plastique contre le support, soit en fixant sur ce support une feuille de cette composition préalablement conformée, au moyen d'un adhésif tel qu'une solution d'une résine vinylique dans
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l'acétone. Le produit obtenu peut être coupé, plié, cloué et traité de la même façon qu'un produit courant pour recou- vrir les parquets, et il résiste bien à l'usure.
On peut mélanger, pour former une pâte, la matière plastique et la matière de remplissage au moyen d'un solvant à point d'ébul- lition moyen, et utiliser cette pâte à la truelle pour remplir les joints de plancher ou comme enduit pour les murs. Dans ce cas, la composition plastique durcit par suite de l'éva- poration du solvant.
Les compositions suivant l'invention sont à peu près ininflammables ainsi que le prouve le fait qu'une com- position à base de résine vinylique renfermant 50 % de farine de bois ne reste pas allumée. En outre, elles sont inodores, insensibles à l'eau, chimiquement inertes et diélectriques.
Les exemples suivants caractérisent l'invention:
I - Composition pour moulage :
Résine vinylique 50 parties
Baryte en poudre 30 "
Terre pourrie 20 "
Cire carnauba 0,5 "
Stéarate de calcium 0,5 "
Chaux 0,5 "
La résine vinylique avait été préparée en polymé- risant un mélange de 80 % de chlorure de vinyle et de 20 % d'acétate de vinyle en présence de peroxyde de benzoyle, et sa solubilité dans le toluène froid était inférieure à 25 %.
Les. matières ont été mélangées etmalaxées afin de donner une composition sensiblement homogène.
Cette composition convient pour le moulage de différentes pièces, particulièrement des disques de phono- graphe rigides ou flexibles . On peut l'utiliser pour former ces disques directement ou bien en la moulant sur une feuille flexible, cellulosique ou autre. Elle permet d'obtenir des
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disques flexibles à une ou à deux faces d'enregistrement.
La fabrication de ces supports d'enregistrement flexibles est facilitée par le fait que des solvants ne sont pas nécessaires pour appliquer la résine vinylique sur la ou les surfaces d'enregistrement, la couche étant appliquée par pression à chaud. On peut obtenir des disques de phonographe rigides en compositions à base de résine viny- liques, en épaisseurs descendant jusqutà environ 0,65 m/m, caractérisés par leur solidité et leur résistance mécanique remarquables.
II. Composition pour moulage pour applications générales ainsi que pour disques de phonographe :
Résine vinylique 500 parties
Stéarate de calcium et chaux 5 "
Cire carnauba 5 "
Talc fibreux 40 "
Bourre de coton 435 "
Matières colorantes 25
La résine vinylique de cette composition avait été préparée de la manière décrite à l'exemple I, environ 88 % étant insoluble dans le toluène froid.
III. Composition simple pour moulage :
Résine vinylique 200 parties
Farine de bois 200 "
Noir de fumée 8 "
La résine vinylique de cette composition était identique à celle de l'exemple 1 et avait été au préala- ble stabilisée. Cette composition permet d'obtenir des objets moulés à bas prix. Ces objets sont durs mais non fragiles.
Le moulage de ces compositions peut être effectuée par les procédés habituels de thermoplastie utilisant la
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chaleur et la pression. Par exemple, des barres de 31 grammes de la composition III ont été moulées à la pression d'environ 70 kgs par c/m2 et à la température de 1300 C pendant 8 minutes. Elles ont été ensuite refroidies sous une pression d'environ 28 kgs par c/m2. Les conditions de moulage dépendent de la composition à mouler, de l'objet moulé, etc... et sont très variables. En général, on peut utiliser des pressions d'environ 14 à 140 kgs par c/m2, et l'un préfère des températures d'environ 130 à 1500 C.
IV. Composition très plastique : -
Résine vinylique 100 parties
Ethylène glycol monoéthylé
Ether diester d'éthylène
Glycol diphtalate 60 "
Cire carnauba 1 "
Stéarate de calcium 1 "
Hydrate de calcium 1 "
La résine vinylique avait été obtenue par polymé- risation en contact mutuel de 80 parties de chlorure viny- lique et de 20 parties d'acétate vinylique, et sa solubilité dans le toluène froid était inférieure à 305. Les consti- tuants de cette composition avaient été mélangés par fusion sur des cylindres différentiels chauffés à 100 à 1200 C, et le mélange réduit en feuilles. Cette composition convient parfaitement pour entrer dans la fabrication des vernis, et peut être mélangée avec des substances de remplissage pour former des objets moulés très élastiques et très flexi- bles.
Des feuilles de cette composition ont gardé leur flex- ib ilité, et n'ont perdu que très peu de leur coloration, après une exposition de 100 heures aux radiations d'une lampe à mercure à la distance d'environ 50 c/m du tube. v. Composition :
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Résine vinylique 100 parties
Diéthylène glycol monophtalate préalablement neutralisé à l'orthotoluidine 10 "
La résine utilisée était la même que celle de l'exemple IV. Le mélange a été fondu sur des cylindres différentiels chauffés à 80 à 1200 C jusqu'au moment où le mélange est devenu uniforme. Cette composition peut être lubrifiée à la cire carnauba et moulée pour produire des disques de phonographe résistants et flexibles présentant les qualités utiles décrites plus haut.
On peut, si on le désire, y ajouter des matières de remplissage telles que la farine de bois ou les barytes, et des feuilles de ce mélange peuvent être moulées sur papier pour former des disques flexibles de phonographe. Ce genre de disque convient par- ticulièrement pour l'enregistrement non industriel.
Dans tous les cas, les disques de phonographe en compositions suivant l'invention sont plus résistants, soli- des, flexibles, élastiques et légers que ceux actuellement sur le marché. D'une manière générale, ils résistent par- faitement aux conditions atmosphériques et à l'humidité. Ils sont caractérisés par la faible usure qu'ils causent aux aiguilles reproductrices et par leur résistance à l'usure causée par ces aiguilles. Cette qualité est démontrée par le fait que l'on peut faire reproduire 200 fois l'enregis- trement d'un disque en composition à base de résine vinylique par une seule aiguille avant qu'elle soit suffisamment usée pour avoir à être remplacée tandis que, par contre, une aiguille du même type ne peut servir qu'une fois sur les disques actuellement sur le marché pour arriver au même degré d'usure que la première.
Les disques suivant l'inven- tion sont également caractérisés par le peu de bruits de surface qu'ils produisent. Par suite de ce fait, et en raison de la résistance mécanique de la composition et de la préci- /
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sion avec laquelle elle peut être moulée, il est possible d'enregistrer plus de sons par c/m2 de surface d'enregis- trement sur les disques suivant l'invention qu'il n'était possible sur les disques antérieurs. Cet avantage donne une valeur encore plus grande aux disques suivant l'invention.
Ces disques sont également utiles pour l'enre- gistrement d'effets physiques définis autres que le son, par exemple les pulsations lumineuses et électriques, pouvant être enregistrés sous forme de variations dans la surface du disque et reproduits en faisant passer une aiguille sur ces variations.
VI. Composition plastique résistante :
Résine vinylique 100 parties
Ethylène glycol monométhylé éther phtalate neutralisé à la tribenzylamine 10 "
Cire carnauba 1 "
Stéarate de calcium 0,5 "
Hydrate de calcium 0,5 "
Bourre de coton 100
La résine vinylique était identique à celle de l'exemple IV. Les constituants ont été mélangés et ensuite laminés sur des cylindres différentiels chauffés à environ 110 à 130 C. Cette composition convient parfaitement pour établir, par moulage, la surface de supports mous, feuilles de métal, etc... La résistance de cette composition est démontrée par le fait que l'on a enfoncé un clou dans le milieu d'un disque d'environ 51 m/m de diamètre et de 6,5 m/m d'épaisseur moulé en cette composition sans le fendre ni le fêler.
VII. Substance pour recouvrir les planchers:
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Résine vinylique 100 parties
Ethylène glycol monoéthyle éther diester d'éthylène glycol diphtalate 40
Liège pulvérisé 140 "
Baryte 70 "
La résine'vinylique a été produite par polymé- risation en contact mutuel de 80 parties de chlorure et de 20 parties d'acétate de vinyle, 85 % restant insolubles dans le toluène à 25 C. Les constituants ont été parfai- tement mélangés par fusion sur des cylindres différentiels chauffés et réduits en feuilles. Ces feuilles ont été en- suite moulées sur la toile d'emballage afin de constituer un produit analogue au linoleum résistant très bien à l'usure.
VIII. Autre substance pour recouvrir les parquets :
Solution à 40 % d'une solution de résine vinylique dans l'acétate d'éthyle 310 parties
Ethylène glycol monoéthylé éther diester d'éthylène glycol diphta- late 60 "
Ortho-toluidine 3 "
Acétone 100 "
Liège pulvérisé passant au tamis de 6 à 8 mailles 230 "
Stéarate de calcium 2 "
Cire carnauba 3 "
Ces matières avaient été soigneusement mélangées et séchées à l'air. La résine vinylique était identique à celle de l'exemple VII. Le mélange obtenu était une masse épaisse et visqueuse, caractérisée par un écoulement sinueux.
On a étendu une partie de ce mélange sur de la toile d'em- ballage et le solvant résiduel a été évaporé. La pièce a été alors rendue plus dense par pressage à chaud sous une pression d'environ 10,5 kgs par c/m2. Le produit obtenu
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était très flexible et résistant et ressemblait à un linoleum souple.
Une autre partie de ce mélange a été séchée pour en faire disparaître le solvant, étendue sur une feuille de toile d'emballage et pressée à chaud sous une pression d'en- viron 7 kgs par c/m2. Le produit obtenu était à peu près semblable à celui de la première opération.
IX. Composition pour étendre à la truelle :
Résine vinylique rendue plasti- que par 30 % en poids d'éthylène glycol monoéthylé éther diester d'éthylène glycol diphtalate 100 parties
Acétone 300 "
Amiante 150 "
Liège pulvérisé 20 "
Lorsque le mélange a été bien uniforme, on a pu l'étendre à la truelle sur toute surface désirée. Environ 12 heures de séchage à l'air suffirent pour faire dispa- raitre tout le solvant, et la couche obtenue était dure, adhésive et flexible. Elle adhérait bien au bois, au métal, à la toile d'emballage, au papier, etc. On peut donner à cette couche une surface lisse en y appliquant une couche de revêtement d'une solution de résine vinylique. La résine de cette composition était identique à celle de l'exemple VII. x.
Substance transparente flexible pour emballages:
Résine vinylique 100 parties
Dibutyl phtalate 20 "
Cire carnauba 2,5 "
Stéarate de calcium 1 "
La résine avait été produite par polymérisation en contact mutuel de 80 parties de chlorure et 20 parties d'acétate de vinyle, et environ 75% était insoluble dans le toluène à 25 C. Ces substances étaient fondues sur des
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cylindres différentiels chauffés et réduites en feuilles d'environ 0,025 m/m d'épaisseur. Ces feuilles constituent un produit pour emballages qui est insensible à l'humidité et ininflammable, ou un produit isolant. Il est solide, flexible, résiste à la chaleur et aux rayons ultra-violets et a une bonne résistance à la traction. On peut le parfumer, le colorer et l'obtenir en toute épaisseur et à tout degré de transparence.
XI. On peut modifier le procédé de fabrication de la composition de l'exemple X en dissolvant 240 parties de cette composition de l'exemple X dans 400 parties d'acé- tone et 200 parties d'acétate d'éthyle. On réduit la solu- tion en feuilles en la coulant sur une plaque polie de métal, d'une composition plastique de résine phénolique infusible, ou de verre. La composition plastique décrite n'a que peu de tendance à adhérer aux substances sur lesquelles on la coule, et on peut faire disparaître cette tendance en en- duisant la plaque avec une matière telle que la cire carnau- ba. Les feuilles peuvent être utilisées comme matières pour l'emballage ou l'isolement et peuvent être fabriquées en feuilles plus épaisses ou plus minces en pressant ou cy- lindrant les feuilles d'origine.
L'invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre indicatif et non limitatif, et elle peut comporter toutes variantes ou modifications de détail conformes à son esprit.
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PLASTIC COMPOSITION CONTAINING RESINS
VINYLICS.
The present invention relates to -plastic compositions containing vinyl resins, that is to say resins produced by the polymerization of certain vinyl compounds.
Different types of vinyl resins are known and various applications have been proposed for them. So far, the plastic compositions prepared with these resins have not always given satisfaction. It has been proposed to produce improved vinyl resins by polymerizing a mixture of vinyl compounds and incorporating.
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rant other substances in resins. By these means, vinyl resins have generally been improved, but vinyl resins having the uniform qualities necessary to produce plastic compositions at an attractive cost have not been known heretofore. .
The main object of the invention is the production of a type of vinyl resins which uniformly possess the qualities required for the preparation of plastic compositions. Another aim is the production of a composition capable of being molded, containing vinyl resins, especially useful for the manufacture of phonograph records or other sound reproducers.
The invention also relates to the production of a plastic composition serving as a surface coating for walls and floors, as well as that of a moisture-proof material serving as a lining and insulation.
The vinyl resins used in the plastic composition according to the invention are those obtained by the simultaneous polymerization (that is to say the polymerization while they are in mutual contact) of a vinyl halide and of a vinyl compound containing oxygen. It is preferred to use the vinyl resins obtained by polymerization in contact with each other of chloride and vinyl acetate in the presence of a polymerization catalyst. The preferred proportions of these substances are, by weight, 70%, or more, of vinyl chloride and 30%, or less, of vinyl acetate. Throughout the description and summary which follow, the percentage of all compositions according to the invention will be by weight.
Experiments have shown that these vinyl resins are best suited to obtain the
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plastic compositions according to the invention. However, any vinyl resin obtained by the mutual contact polymerization of 70% or more of vinyl chloride and 30% or less of vinyl acetate is not suitable for use in plastic compositions according to the in. - vention. These resins must, moreover, be of high melting point, poorly soluble, hard, stable and heat resistant. In order to make these plastic compositions practically usable from the economic point of view, it is necessary that the resins which they contain are of uniform quality with regard to the properties indicated above.
A uniform vinyl resin of this type can be characterized by an indication of its degree of solubility in certain solvents, since this property accurately indicates the other properties of this resin. Accordingly, the preferred vinyl resin for the manufacture of the plastic compositions according to the invention is referred to as a resin derived from the mutual contact polymerization of 70% or more of vinyl chloride and 30%, or less, vinyl acetate, and soluble in the proportion of less than about 30% in cold toluene (20 to 30 C).
This preferred type of resin can be produced by polymerizing the vinyl compounds below mixed in the proportions given in the presence of a suitable liquid agent such as aliphatic paraffinic hydrocarbons, aliphatic alcohols, aliphatic ketones. , and a suitable polymerization catalyst such as benzoyl peroxide, at temperatures below 60 ° C. The process for making such vinyl resins is not an essential part of the present invention.
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In order to ensure the complete stability of the vinyl resin, it is generally advantageous to add to this resin, one or more stabilizing substances. Generally, suitable stabilizing agents are basic and do not cause an acid reaction or oxidation. The following substances, given by way of example, constitute suitable stabilizers: - soaps of alkaline earth metals, resinates, oxides, hydrates and carbonates; amino aromatic compounds insoluble in water, other amines or ammonia and, in general, their substitutes.
More specifically, the preferred stabilizers are calcium stearate, lime, the reaction product of calcium hydrate and manila copal resin, ethyl toluidine, benzidine, tribenzyl amine and ethanolamines. It has been found that the preparation of plastic compositions based on vinyl resin, with a light-resistant coloration, is facilitated, and that the colors are more stable to light, when the plastic composition of the o is incorporated into the plastic composition. - titanium xide or calcium carbonate, or both.
Plastic compositions of vinyl resins can be easily prepared in fixed colors of all shades by adding dye products, lacquers or pigments.
The vinyl resins described, which can be stabilized and colored as desired, are the basic materials of the plastic compositions according to the invention. Certain plastic compositions require the addition of fillers. It has been found that it is possible to use, for this purpose, in variable proportions, cellulosic substances or not, with vinyl resins.
For example, one can use wood flour, cork, cotton wool, cotton waste and wood pulp;
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among the non-cellulosic fillers, mention may be made of barites, silica, mica, asbestos, talc and rotten earth.
The plasticity of these compositions, as well as their flexibility and elasticity can be modified by the addition of various agents giving plasticity or modifiers. As typical products, mention may be made of phthalic acid esters, halogenated derivatives of naphthalene, carnauba wax, certain fractions of rubber, derivatives of chlorinated diphenyl, those of tricresyl, and glycol esters.
By virtue of these additions to the vinyl resins, it is possible to obtain a very wide variety of plastic compositions according to the invention. The nature and properties of plastic products depend on the choice of constituents and their proportions in their mixture with vinyl resins.
Generally, plastic compositions suitable for making hot-molded articles are prepared by mixing about 25 to 70 parts of a bulk-forming substance and 1 to 5 parts of a plasticity-giving agent. , to about 75 to 30 parts of the chosen vinyl resin which can be colored and stabilized as desired. Molding compositions can be modified by using larger amounts of plasticity giving substances, and molding lubricants can be used if desired. In some cases, the resin can be used without the addition of fillers to make molded articles.
One can, for example, use this resin without filling substances, with or without plasticizers, or modifiers, and with the desired colors, to manufacture dentures, etc.
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In another type of plastic composition, the base substance is a vinyl resin of the preferred type mixed with a high proportion of a substance giving plasticity. This composition can be reduced to thin sheets and it can be used as an insulating and moisture-preserving packaging material. Its thickness can vary between about 0.01 and 6.5 m / m, and the composition can be colored, opaque, transparent or translucent as desired. The sheets are very flexible and, if suitable materials are selected to impart plasticity, the plastic compositions are elastic and flexible over a wide range of temperatures including low temperatures, ie -10 ° C or less.
This composition can be used not only as a protective or ornamental packing but also as an electrical insulator in cables, capacitors and switchboards.
If this composition is to be used for packaging, the good impression it produces can be enhanced by incorporating various odoriferous substances into the composition to obtain a scented packaging material. It can be easily glued to form closures and joints by softening it with a suitable solvent and then applying pressure.
In the flexible and plastic composition, it is possible to incorporate a filling substance such as cork dust or asbestos, and fix it on a fibrous support, for example, wrapping fabric, in order to obtain a linoleum-like product suitable for covering floors and walls. This product can be manufactured either by hot pressing the plastic composition against the support, or by fixing on this support a sheet of this composition previously shaped, by means of an adhesive such as a solution of a vinyl resin in
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acetone. The product obtained can be cut, folded, nailed and processed in the same way as a common product for covering floors, and it resists wear well.
The plastic and the filler can be mixed to form a paste with a medium boiling point solvent, and this paste can be used with a trowel to fill in floor joints or as a plaster for floors. walls. In this case, the plastic composition hardens as a result of the evaporation of the solvent.
The compositions according to the invention are practically non-flammable, as evidenced by the fact that a composition based on vinyl resin containing 50% wood flour does not remain ignited. In addition, they are odorless, insensitive to water, chemically inert and dielectric.
The following examples characterize the invention:
I - Composition for molding:
Vinyl resin 50 parts
Barite powder 30 "
Rotten Earth 20 "
0.5 "carnauba wax
0.5 "calcium stearate
Lime 0.5 "
The vinyl resin had been prepared by polymerizing a mixture of 80% vinyl chloride and 20% vinyl acetate in the presence of benzoyl peroxide, and its solubility in cold toluene was less than 25%.
The. The materials were mixed and mixed to give a substantially homogeneous composition.
This composition is suitable for the molding of various parts, particularly rigid or flexible phonograph records. It can be used to form these discs directly or by molding it on a flexible sheet, cellulosic or otherwise. It allows to obtain
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flexible single or double sided recording discs.
The manufacture of these flexible recording media is facilitated by the fact that solvents are not required to apply the vinyl resin to the recording surface (s), the layer being applied by hot pressing. Rigid phonograph records can be obtained in vinyl resin compositions, in thicknesses down to about 0.65 m / m, characterized by their remarkable strength and mechanical resistance.
II. Composition for molding for general applications as well as for phonograph records:
Vinyl resin 500 parts
Calcium and lime stearate 5 "
Carnauba wax 5 "
Fibrous talc 40 "
435 "cotton fill
Coloring matters 25
The vinyl resin of this composition was prepared as described in Example I, about 88% being insoluble in cold toluene.
III. Simple composition for molding:
Vinyl resin 200 parts
Wood flour 200 "
Smoke black 8 "
The vinyl resin of this composition was identical to that of Example 1 and had been previously stabilized. This composition makes it possible to obtain molded articles at a low price. These objects are hard but not fragile.
The molding of these compositions can be carried out by the usual methods of thermoplasty using the
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heat and pressure. For example, 31 gram bars of composition III were pressure molded at about 70 kgs per c / m2 and at a temperature of 1300 C for 8 minutes. They were then cooled under a pressure of about 28 kgs per c / m2. The molding conditions depend on the composition to be molded, the molded object, etc ... and are very variable. In general, one can use pressures of about 14 to 140 kgs per cc / m2, and one prefers temperatures of about 130 to 1500 C.
IV. Very plastic composition: -
100 parts vinyl resin
Monoethylated ethylene glycol
Ethylene ether diester
Glycol diphthalate 60 "
Carnauba wax 1 "
Calcium stearate 1 "
Calcium hydrate 1 "
The vinyl resin was obtained by the mutual contact polymerization of 80 parts of vinyl chloride and 20 parts of vinyl acetate, and its solubility in cold toluene was less than 305. The components of this composition were was melt mixed on differential rolls heated to 100 to 1200 C, and the mixture reduced to sheets. This composition is very suitable for use in the manufacture of varnishes, and can be mixed with fillers to form very elastic and very flexible molded articles.
Sheets of this composition have retained their flexibility, and have lost very little of their coloring, after exposure for 100 hours to radiation from a mercury lamp at a distance of about 50 c / m from the surface. tube. v. Composition:
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100 parts vinyl resin
Diethylene glycol monophthalate previously neutralized with orthotoluidine 10 "
The resin used was the same as that of Example IV. The mixture was melted on differential rollers heated to 80-1200 C until the mixture became uniform. This composition can be lubricated with carnauba wax and molded to produce strong and flexible phonograph records exhibiting the useful qualities described above.
Fillers such as wood flour or barites may be added thereto if desired, and sheets of this mixture may be molded on paper to form flexible phonograph records. This kind of disc is particularly suitable for non-industrial recording.
In any case, the phonograph records in the compositions according to the invention are stronger, stronger, more flexible, elastic and lighter than those currently on the market. In general, they are perfectly resistant to atmospheric conditions and humidity. They are characterized by the low wear they cause to the reproductive needles and by their resistance to the wear caused by these needles. This quality is demonstrated by the fact that the recording of a vinyl resin-based composition disc can be reproduced 200 times by a single needle before it has worn enough to have to be replaced while , on the other hand, a needle of the same type can only be used once on the discs currently on the market to achieve the same level of wear as the first.
The disks according to the invention are also characterized by the little surface noise which they produce. As a result of this fact, and because of the mechanical strength of the composition and the precision
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With which it can be molded, it is possible to record more sounds per c / m2 of recording surface on the discs according to the invention than was possible on previous discs. This advantage gives an even greater value to the discs according to the invention.
These discs are also useful for recording defined physical effects other than sound, for example light and electrical pulses, which can be recorded as variations in the surface of the disc and reproduced by passing a needle over them. variations.
VI. Resistant plastic composition:
100 parts vinyl resin
Ethylene glycol monomethyl ether phthalate neutralized with tribenzylamine 10 "
Carnauba wax 1 "
0.5 "calcium stearate
Calcium hydrate 0.5 "
Cotton fill 100
The vinyl resin was identical to that of Example IV. The constituents were mixed and then rolled on differential rolls heated to approximately 110 to 130 C. This composition is perfectly suitable for establishing, by molding, the surface of soft supports, sheets of metal, etc. The resistance of this composition is demonstrated by the fact that a nail was driven into the middle of a disc of approximately 51 m / m in diameter and 6.5 m / m in thickness molded in this composition without splitting or cracking it.
VII. Substance for covering floors:
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100 parts vinyl resin
Ethylene glycol monoethyl ether ethylene glycol diester diphthalate 40
140 "spray cork
Barite 70 "
The vinyl resin was produced by contact polymerization of 80 parts of chloride and 20 parts of vinyl acetate, 85% remaining insoluble in toluene at 25 C. The components were thoroughly mixed by melting. on heated and sheeted differential cylinders. These sheets were then molded onto the wrapping fabric to provide a very good wear resistant linoleum-like product.
VIII. Another substance to cover floors:
40% solution of a solution of vinyl resin in ethyl acetate 310 parts
Ethylene glycol monoethyl ether ethylene glycol diester diphthalate 60 "
Ortho-toluidine 3 "
Acetone 100 "
Pulverized cork passing through a 6 to 8 mesh 230 "sieve
Calcium stearate 2 "
Carnauba wax 3 "
These materials had been carefully mixed and air dried. The vinyl resin was identical to that of Example VII. The resulting mixture was a thick, viscous mass characterized by a sinuous flow.
A portion of this mixture was spread on packing cloth and the residual solvent was evaporated. The part was then made denser by hot pressing under a pressure of about 10.5 kgs per c / m2. The product obtained
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was very flexible and tough and looked like soft linoleum.
Another part of this mixture was dried to remove the solvent therefrom, spread on a sheet of wrapping fabric and hot pressed at a pressure of about 7 kgs per square meter. The product obtained was roughly similar to that of the first operation.
IX. Composition for spreading with a trowel:
Vinyl resin made plastic by 30% by weight of ethylene glycol monoethyl ether diester of ethylene glycol diphthalate 100 parts
Acetone 300 "
Asbestos 150 "
Pulverized cork 20 "
When the mixture was well uniform, it could be spread with a trowel over any desired surface. About 12 hours of air drying was sufficient to remove all the solvent, and the resulting layer was hard, tacky and flexible. It adhered well to wood, metal, wrapping canvas, paper, etc. This layer can be given a smooth surface by applying a coating layer of a vinyl resin solution to it. The resin of this composition was identical to that of Example VII. x.
Flexible transparent substance for packaging:
100 parts vinyl resin
Dibutyl phthalate 20 "
2.5 "carnauba wax
Calcium stearate 1 "
The resin had been produced by contact polymerization of 80 parts chloride and 20 parts vinyl acetate, and about 75% was insoluble in toluene at 25 C. These substances were melted on
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Heated differential cylinders reduced to sheets of about 0.025 m / m thick. These sheets constitute a packaging product which is insensitive to moisture and non-flammable, or an insulating product. It is strong, flexible, resistant to heat and ultraviolet rays, and has good tensile strength. It can be perfumed, colored and obtained in any thickness and with any degree of transparency.
XI. The method of making the composition of Example X can be modified by dissolving 240 parts of this composition of Example X in 400 parts of acetone and 200 parts of ethyl acetate. The solution is reduced to sheets by pouring it onto a polished plate of metal, an infusible phenolic resin plastic composition, or glass. The disclosed plastic composition has little tendency to adhere to the substances onto which it is poured, and this tendency can be overcome by coating the plate with a material such as carnauba wax. Sheets can be used as packaging or insulating materials and can be made into thicker or thinner sheets by pressing or twisting the original sheets.
The invention has been described above only by way of indication and not by way of limitation, and it may include any variants or modifications of detail in accordance with its spirit.